2.0직분사 터보 관련 글들을 읽어보면 기존 2.0엔진에 신형 터보셋을 올리는 일은 쉽지 않아보입니다.

정확한 정보인지는 모르겠지만 블럭과 컨로드, 피스톤링등의 부품에서도 차이가 있다고 하고 전자적인

제어가 많아서 순정엔진 정도의 안정성을 얻기는 힘들어 보입니다...;;

제가 읽은 정보들 입니다..[펌]

Timothy White 수석 엔지니어는 쏘나타 GDI터보엔진 개발에서 저속에서의 응답성과 최대성능과의 조화를 이루는 것이 어려운 점이었다고 합니다.  고압의 터보엔진은 언제든 노킹을 맞을 위험에 노출되 있기 때문이죠. 일단, 옥탄가 87의 일반유에서 충분히 제성능이 나오도록 개발됬다는 것이 핵심이며 다음은 대략적인 기술적 사항입니다.

1. 완전한 전자식 웨이스트게이트 엑츄에이터(Fully Electronic Wastegate Actuator)

- 정교한 부스트압의 조절이 가능

- 웨이스트게이트를 냉간시에도 열어놓음으로써, 빠른 촉매활성화(light-off)가 이루어지며

  삼원촉매를 터보차저로부터 떨어뜨려 배치하는 게 가능해짐으로써, 

  배압(backpressure)을 줄여 응답성과 출력 상승.

  특히, 일반유에서 고출력을 뽑기 위해서는 배압 감소가 필연적이라고 하네요.

- 부분적 스로틀 개방시 전자식 스로틀과 부스트 조정으로 펌핑로스가 감소됨으로써 연비 향상.

2. 수석엔지니어 한동희 씨 에 의하면, 개발팀은 30개의 터보차저들 중에 미쯔비시 TD04-19T을 도입하기로 결정했다고 하네요.

여기에 추가로 응답성과 내구성을 향상시키기 위해 골몰했다고 합니다. 터빈 날개의 숫자를 12개에서 11개로 줄여서 회전관성을 줄였다고 하죠.

3. 배기 매니폴더와 합체된 터빈 하우징은 섭씨 950도 정도의 배기온을 견딜 수 있는 오스테나이트계(Austenitic) 스테인레스강으로 만들어져,  농후한 공연비로 엔진을 냉각해야 할 필요를 없앰으로써 연비향상에 기여를 하게 됩니다.

4. 현대는 단순히 세타2엔진에 터보를 부착만 한 게 아니라, 터보엔진의 가혹한 조건들을 견딜 수 있도록 엔진 자체도 많이 바꿀 수 밖에 없었습니다. 강화 알루미늄 블록, 더 굵어진 커넥팅로드(2.4L엔진과는 다른 합금으로 만든), 두터워진 피스톤링, 오일분사구, 새로운 밸브 및 밸트시트를 채용함으로써 높은 온도를 견딜 수 있게 됬죠.  새로운 피스톤은 압축비를 9.5대 1로 낮추고, 부스트압은 1750rpm에서 17.2psi (1.17바),  5500rpm에서는 14psi(0.95바)이며, 그 이후 부스트압은 낮아져 배압을 방지하고, 터빈회전수를 낮춥니다.

5. 노킹방지를 위해 실린더헤드 냉각에도 각별히 신경썼습니다.  White 엔지니어는 다수의 작은 것들을 더해 결합하는 게 문제해결 방법 중 하나였다고 합니다. 실린더헤드의 냉각수 통로는 작은 직경의 스파크플러그 덕분에 크게 만들 수 있었고, 전면 공냉식 인터쿨러에는 전용 덕트를 달았다고 합니다.  직분사 시스템은 당연히 엔진냉각효과에 결정적이며,  세심한  매니폴드 튜닝으로 고온의 배기가스가 내연실에서 정체되는 현상을 최소화했다고 합니다.

엔진테스트는 300시간 스로틀 완전개방(Wide-open throttle, 소위 풀악셀), 그리고 6700rpm에서 20시간을 유지하는 것으로 실시됬다고 합니다(물론 양산차의 엔진은 6600rpm에서 회전수제한)... 당연히 이 가혹테스트에는 옥탄가 87의 일반유를 사용했습니다. 엔지니어들은 이 엔진의 보정만으로 고급유의 이점을 취할 수 있을 거라고 합니다. 대략 10마력 정도 상승을 볼 수 있다고 하며, 최대토크 자체는 고급유에 의해 변하지 않지만, 토크곡선이 더욱 두터워지는 효과를 볼 수 있다고 합니다.

자, 기술적인 얘기는 일단 접어두고, 실제 운전했을 때 느낌은 어떨까요?

남양연구소에서 잠깐 시승한 소감을 적어보면, 터보 부스트는 아주 낮은 rpm부터 점진적으로 차오릅니다.  타코미터 바늘이 2000rpm을 지나기 전에,  충실한 힘을 느낄 수 있습니다. 아이들링에서 부스트 차오르는 전환단계는 알아채기 힘들만큼 선형적으로 이루어집니다. 흔히 고 부스트압을 쓰는 4기통 터보엔진의 특징이라 할 수 있는 초반 답답한 지체 (터보랙)이후 폭발적으로 튀어나가는 현상이 전혀 없죠.

악셀을 어느 정도 밟고 있다가 풀악셀전개를 했을 때도 비슷하게 한결같음을 유지했습니다. 즉,  가속페달을 밟는대로 그냥 바로 쭈욱 나갑니다. 엔진힘 전달은 변속중에도 끊기거나 하지 않습니다.

이 2.0GDI 터보엔진은 기본적으로 고배기량 자연흡기엔진과 매우 비슷한 느낌을 받았습니다.  패밀리세단과 정확히 어울려 맞아 떨어지는 특성이죠... 물론, 고무줄같은 탄력있는 터보엔진을 느끼고 싶다면, 쓰바루로 가시는 게 좋을 겁니다.

2.4GDI 엔진과 마찬가지로,  2.0터보의 엔진음도 정속주행을 하지 않는 한, 가속하는 동안에는 뚜렷하게 유입됩니다.

풀악셀시 엔진음 역시 평범하고 단조로운 편입니다만,  아주 약하게 들려오는 블로우오프밸브 소리가 어느 정도의 구분짓는 특징은 되겠군요.  현대측은 쏘나타 터보가 정지상태에서 60mph까지 6.5초가 걸릴 거라고 예상하고 있으며, 충분히 그렇게 나올 거라고 생각됩니다.  섀시나 서스펜션은 달라진 게 없지만, 터보엔진을 감당하기에는 충분하다고 느꼈습니다.  아주 좋은 노면상태의 프루빙 그라운드에서 타본 경험으로는, 접지력 역시 문제될 게 없다고 보입니다. 토크스티어 또한 거의 없는 편입니다. 실제로 거친 일반도로에서도 문제없이 잘 나가줄지는 두고봐야 하겠지만요.

모든 걸 떠나  이 차는 패밀리 세단인 만큼,  연비가 중요한 덕목이 아닐 수 없습니다.

다행히 현대의 2.0GDI터보 쏘나타는 바로 이 연비가 가장 주목할 만한 강점이 될 것 같습니다.   2.4 GDI 차량에 비해 고속연비만 단지 1mpg (리터당 0.425km) 떨어지는 시가지 22 mpg (9.35km/L) 고속 34mpg(14.45km/L)의 공인연비라고 하니까요.

디젤, 하이브리드 심지어 full electronic vehicle 까지 양산되는 시대에 conventional 한 Spark Ignition 기관의 희망이라 할수 있는

직분사+과급+그리고 다운사이징의 추세를 따르고 있다고 봐야겠지요.

국내에선 GM대우 라프인 시보레 크루즈의 북미사양은 1.8 MPI가 하위사양 직분사터보의 1.4 엔진이 상위 사양이구요.

더 윗급으로는 토스카 후속인 V300이 될 가능성이 높은 뷰익 리갈의 경우도 2.4 직분사 180마력 사양보다 2.0 터보 220마력 사양이 상위에 있구요.

더 과거에는 볼보의 5기통 엔진들도 NA 버젼보다 T5나 R을 달고나오는 터보 버젼의 배기량이 작은 차이나마 작아진 경우도 있습니다.

2.0T가 고성능 스포츠버전으로 나온 녀석이 아닌 기존 V6 람다엔진의 대안으로 나온 녀석이라 그렇습니다.

내연기관 시대의 종말가까이 와있는 싯점에선 신형엔진이 구형보다 엔진배기량이 작아지고 실린더수가 줄어들며

퍼포먼스는 증가되고 환경오염은 덜하는 이해하기 힘든시대에 있습니다. 

흠.. 엔진이 한쪽으로 완전히 치우쳐진 레이아웃은 독특하네요..